Eksperimentai su gyvūnais atliekami visame pasaulyje jau daugybę metų, o pasiekti rezultatai yra stulbinantys. Turbūt retas, kuris numalšinęs skausmą vaistais, atsigavęs po ligos, sėkmingai pabudęs ir pasveikęs po chirurginės operacijos ar naudodamas kosmetikos priemones, susimąsto, kad turėtų būti dėkingas ne tik medikams, vaistininkams ar mokslininkams, bet ir gyvūnams. Šiame straipsnyje aptarsime gyvūnų reakciją į stresą fiziologiniu požiūriu.
Įvadas
Šiais, mokslo ir technologijų pažangos, laikais eksperimentus su gyvūnais ima keisti alternatyvūs metodai. Tačiau yra dalykų, kuriuos ištirti ir tobulinti galima tik panaudojant gyvus organizmus. Sužinoti vaistų poveikį, nustatyti cheminių medžiagų saugumą, tobulinti chirurginę techniką ar ligų gydymą - visa tai daroma tik atliekant eksperimentus su gyvūnais. Eksperimentuose paaukotų gyvūnų dėka, daugelis žmonių gali gyventi, džiaugtis pagerėjusia gyvenimo kokybe. Šiuo metu jau daugelyje pasaulio šalių yra priimti eksperimentus su gyvūnais reglamentuojantys teisės aktai.
Istorinis kontekstas
Manoma, jog pirmieji eksperimentai su gyvūnais buvo atliekami antikinėje Graikijoje. Pirmajame medicinos rankraštyje - ,,Corpus Hippocraticum" (apie 400 m. pr. m. e.) - aprašyti keli gyvūnų panaudojimo pavyzdžiai. Gyvūnai buvo naudojami tam, kad būtų galima geriau suprasti žmogaus kūno funkcijas, fiziologiją, sužinoti apie ligas ir jų gydymo būdus bei medikamentus. To meto mokslininkai iškėlė hipotezę, kad žmonių ir gyvūnų organizmai panašūs, todėl tai, kas atrasta eksperimentuose su gyvūnais, galima pritaikyti ir žmonėms.
Senovės Romos gydytojas Klaudijus Galenas (130-200 m.) gyvūnų skrodimo duomenis panaudojo žmogaus kūno sandarai aprašyti ir pirmasis pradėjo biologinius eksperimentus su gyvūnais. Jis tyrinėjo arterinę kraujotaką, darydamas eksperimentus su kiaulėmis ir beždžionėmis. Šie jo eksperimentai buvo svarbūs ne tik to meto, bet ir vėlesnei medicinos praktikai.
Nuo XVI a., kai buvo uždrausti žmogaus skrodimai, kurie galėtų prisidėti prie biologinių ir fiziologinių žinių apie ligas, buvo naudojami gyvūnai. Didžioji dalis medicinos istorikų sutinka, kad ankstyvosios žinios apie žmogaus fiziologiją atėjo iš to, kad buvo studijuojami gyvūnai (1628 m. W. Harwey parodė kraujo cirkuliaciją, 1667 m. R. Loweris - kraujo perpylimo galimybę, 1665 m. R. Hooke'as - ląstelės funkcionavimą, 1733 m. S. Hale'as - kraujo spaudimo matavimą). Tačiau buvo ir tokių, kurie teigė, jog eksperimentai su gyvūnais duoda žinių tik apie juos, bet ne apie žmones, ir kad tokie eksperimentai visai nebuvo būtini ir reikalingi medicinos progresui. Klinikiniai stebėjimai su žmonėmis iš esmės patvirtino tuos atradimus, kurie buvo padaryti eksperimentuose su gyvūnais.
Taip pat skaitykite: Kaip stresas veikia gyvūnus
Studijos apie gyvūnus plėtėsi XVII-XVIII a., o su jomis daugėjo ir eksperimentų su gyvūnais. Tuo metu dar nebuvo atrasti anestetikai, todėl didžioji dalis eksperimentų vyko be nuskausminimo. Tokia praktika patiko ne visiems ir imta kalbėti, kad atlikti eksperimentus su gyvūnais tokiu būdu yra žiauru ir nehumaniška.
Gyvūnų gerovės užtikrinimas
Gyvūnų gerovė - tai būsena, kai gyvūnai nejaučia fizinių ar psichologinių kančių ir yra tinkamai prisitaikę prie aplinkos sąlygų. Ši humaniško gyvūnų naudojimo koncepcija siekia mažinti skausmą, stresą bei kančias ir užtikrinti tinkamą priežiūrą visais gyvenimo etapais: sergantiems gyvūnams taikyti gydymą, sudaryti palankias laikymo sąlygas bei rūpintis jų sveikatingumu.
Susirūpinimas gyvūnų gerove grindžiamas pripažinimu, kad gyvūnai yra jautrios būtybės, gebančios jausti skausmą, kentėti ir turinčios individualių poreikių. Todėl siekiama užtikrinti, kad žmogaus naudojami gyvūnai išvengtų bereikalingo streso bei kančių, o jų laikymo ir priežiūros sąlygos atitiktų pagrindinius gerovės principus.
Todėl gyvulininkystėje imta taikyti muzikos garsais pagrįstus metodus, skirtus sumažinti išorinį stresą. Tinkamai parinkta muzika gali turėti teigiamą poveikį gyvulių sveikatai, tačiau svarbūs tokie veiksniai kaip žanras, garsumas ir tempas. Vieni muzikos kūriniai skatina atsipalaidavimą, o kartu ir produktyvumą, kiti - gali turėti priešingą efektą. Vis dėlto neabejojama, kad aplinkos praturtinimas muzika prisideda prie gyvūnų gerovės ir netgi gali didinti vartotojų pasitikėjimą intensyviai auginamų gyvūnų produktais.
Muzikos poveikis gyvūnams
Viename iš ankstyviausių tyrimų nustatyta, kad foninė muzika sumažino karvių streso reakciją ir padidino pieno išsiskyrimo greitį. Tokiuose tyrimuose dažniausiai buvo lyginamas melžimo efektyvumas ir elgesys tarp karvių, kurioms grojo muzika, ir tų, kurios buvo laikomos tyloje. Rezultatai parodė, kad klausantis muzikos - dažniausiai klasikinės - karvių vidutinis širdies susitraukimų dažnis šiek tiek sumažėja, o kvėpavimo dažnis - dar labiau.
Taip pat skaitykite: Psichikos skirtumai: žmogus ir gyvūnas
Mokslininkai pabrėžia, jog garsinius stimulus nesudėtinga pritaikyti uždarose laikymo sistemose, siekiant pagerinti karvių biologinį funkcionavimą - produktyvumą, reprodukciją, sveikatą. Tai padeda gyvūnams geriau susidoroti su aplinkos stresoriais bei fiziologiniais iššūkiais. Šią naudą patvirtina vis gausėjantys moksliniai įrodymai: lėta, ritmiška muzika, pavyzdžiui, klasikinė, slopina simpatinės nervų sistemos, atsakingos už streso reakcijas, aktyvumą. Dėl to organizme sumažėja kortizolio - pagrindinio žinduolių streso hormono - kiekis.
Gyvūnai gali patirti trijų rūšių stresą:
- Fizinį - dėl nuovargio ar sužeidimų.
- Fiziologinį - dėl alkio, troškulio ar temperatūros pokyčių.
- Elgesio - dėl pakitusios gyvenimo aplinkos, svetimų žmonių ar gyvūnų, natūralaus elgesio suvaržymo.
Mažesnis streso hormonų kiekis padeda palaikyti subalansuotą homeostazę, kuri yra svarbi pagrindinėms karvių fiziologinėms funkcijoms. Pieno išsiskyrimą reguliuojantis hormonas oksitocinas yra slopinamas streso, todėl raminanti muzika, mažindama kortizolio lygį, netiesiogiai skatina jo sekreciją. Be to, sumažėjęs stresas stiprina ir imuninį atsaką - tai rodo didesnis leukocitų aktyvumas karvėms, kurios klausosi muzikos.
Muzika daro įtaką karvių elgesiui, o tai dar labiau prisideda prie produktyvumo ir gerovės gerinimo:
- Ramesnis elgesys: sumažėjusios išgąsčio reakcijos, didesnis lengvumas melžimo metu.
- Geresnė rutina: karvės daugiau laiko praleidžia gulėdamos, ėsdamos ir atrajodamos, o tai yra komforto ir gerovės požymiai.
- Pagerėjęs socialinis elgesys - pastebėta mažesnė agresija.
Aplinkos praturtinimas muzika yra neinvazinė klausos stimuliacijos forma, gerinanti jutiminį kraštovaizdį uždarose erdvėse. Tokie stimulai prisideda prie teigiamų emocinių būsenų, mažina nuobodulį ir nusivylimą nelaisvėje laikomiems gyvūnams. Derinant su kitais jutiminiais dirgikliais - lytėjimo (pvz., švelnus braukymas) ar regos (natūralus apšvietimas) - muzika dar labiau stiprina gyvūnų savijautą.
Taip pat skaitykite: Išgyvenimo strategijos
Vis dėlto, ne visa muzika yra tinkama. Tyrimai rodo, kad garsi, greito tempo ar nepastovi muzika, pavyzdžiui, rokas ar sunkūs bosai, gali padidinti streso lygį. Nenuoseklus muzikos klausymasis taip pat gali supainioti ar net išgąsdinti gyvūnus. Todėl siekiant teigiamo poveikio rekomenduojama rinktis lėto tempo, harmoningą muziką - klasikinę, lopšines ar švelnią instrumentinę - grojamą vidutiniu garsu (iki 75 dB), nuosekliai taikomą pagrindinėse veiklose, tokiose kaip melžimas ar poilsis.
Iš pirmo žvilgsnio gali atrodyti netikėta, kad karvės teigiamai reaguoja į tam tikros rūšies muziką, tačiau tyrimai tai vis labiau patvirtina. Nuo klasikinių kompozicijų iki tradicinių melodijų - tinkamai parinkti muzikiniai dirgikliai mažina stresą, stabilizuoja elgesį ir gali net padidinti melžiamų karvių pieno kiekį. Šis poveikis siejamas su muzikos įtaka autonominei nervų sistemai, hormonų pusiausvyrai bei emocinėms būsenoms.
Vis dėlto, siekiant geriau suprasti muzikos poveikį gyvūnams, būtini dar išsamesni tyrimai - jie galėtų atskleisti, kaip garsai veikia skirtingas veisles, atskirus individus ir įvairias ūkių sąlygas.
Stresas ir gyvūnų fiziologija
Stresas - tai organizmo nervinė įtampa dėl nepalankių aplinkos veiksnių, kai gyvūnų laikymo sąlygos neatitinka jų įgimtų poreikių. Supratimas apie streso fiziologiją svarbus, vertinant gyvūnų gerovę, sveikatingumą, numatant ligų pasekmes ir galimus ekonominius nuostolius.
Streso metu organizmas per centrinę nervų sistemą įjungia apsauginius mechanizmus. Iš jutimo organų (regos, klausos, uoslės ir kt.) gauti signalai analizuojami smegenyse, ir kaip atsakas į dirgiklius išsiskiria hormonai, padedantys organizmui prisitaikyti. Didžiausią reikšmę adaptacijos procese turi endokrininės liaukos: hipofizė ir antinksčiai. Išsiskiriančių hormonų kiekis priklauso nuo streso stiprumo ir trukmės. Dėl stiprių ir ilgai trunkančių dirgiklių antinksčiai padidėja, tačiau vėliau gali ir atrofuotis. Dėl to hormonų išsiskiria mažiau ir gyvūnai suserga adaptacinėmis ligomis, nesugeba prisitaikyti prie naujų sąlygų. Jei esant neigiamam dirgikliui ilgainiui organizmas išnaudoja visas apsaugines priemones, įvyksta šokas ir gyvūnas gali nugaišti.
Mechaniniai dirgikliai:
- Netinkamas tvartų išplanavimas (pvz., trumpos ir siauros stovėjimo vietos, nepritaikytos ėdžios, saitai).
- Melžimo taisyklių nesilaikymas, susidėvėję melžimo aparatai.
- Dažnas gyvūnų pergrupavimas ir dienotvarkės kaita.
- Grubi fizinė prievarta.
Dėl nuolatinių stresų silpsta melžiamų karvių, ypač labai produktyvių, imunitetas, tešmens apsauginės funkcijos ir pieno bakteriostatinės savybės. Dėl streso išsiskyrę hormonai slopina oksitocino gamybą ir pieno atleidimą.
Fiziniai dirgikliai:
- Temperatūros, drėgmės veiksniai (pvz., šalti, blogai vėdinami tvartai, šaltas vanduo, kuriuo girdomi gyvūnai, negrūdintų gyvūnų išleidimas į lauką šaltu oru, tešmens plovimas šaltu arba karštu vandeniu).
- Saulės ir jonizuojanti radiacija.
- Triukšmas.
Vienas iš dažnesnių stresą sukeliančių veiksnių yra aplinkos temperatūra. Normaliai kūno temperatūrai palaikyti organizmui reikalingas tam tikras kiekis maisto medžiagų. Ilgą laiką esant itin žemai aplinkos temperatūrai, organizmo apsauginės funkcijos senka - pasireiškia peršalimo ligos, mastitai. Esant aplinkos temperatūrai daugiau kaip 25 oC ir santykinei drėgmei didesnei kaip 30 proc., gyvuliai patiria šilumos stresą. Organizmas siekia prisitaikyti padidėjusiu prakaitavimu, padažnėjusiu kvėpavimu ir širdies darbu. Gyvuliai mažiau juda, nenoriai ėda, geria daugiau vandens.
Siekiant išvengti ekonominių nuostolių, kylančių dėl gyvulių patiriamų stresų ir su tuo susijusių pieno (mėsos) kiekybinių ir kokybinių pokyčių, žmonės turėtų užtikrinti pagrindinius gyvūnų fiziologinius ir etologinius poreikius.
Augalų stresas
Kai išgirstame žodį - stresas, dažniausiai pagalvojame apie žmogų, apie jo fiziologiją, kaip jis reaguoja į tam tikrus stresorius. Tačiau augalai taip pat patiria stresą, t. y. nepalanki aplinka, sutrikdo augalo fiziologinius procesus, mažina augimą, o kartais ir žudo jį. Veikiamo augalo mažėja biologinis aktyvumas, sutrinka kai kurios funkcijos, kurios atsigauna. Kiekvieno augalo fiziologinės savybės skirtingos, todėl ir atsparumas nepalankioms sąlygoms skiriasi. Tačiau augalą galima grūdinti. Taip, grūdinti, kaip žmogus grūdinasi maudydamasis po šaltu dušu. Augalo atsparumą nepalankioms sąlygoms galima didinti, po truputį prie jų pratinant. Ši augalo savybė vadinama homeostaze, ją turi ir žmogus.
Augalai, atsparūs žemoms temperatūroms, nustoja augti arba sulėtina augimą vidutinėse platumose dažniausiai esant 4° C temperatūrai. Chlorofilus kartais vadina „augalų krauju“, nes jis reikalingas taip pat, kaip žmogui reikalingas kraujas. Cheminiu požiūriu chlorofilas yra panašus į hemoglobiną. Chlorofilas yra žalios spalvos augalinis pigmentas ir nudažo lapus žaliai. Žemas temperatūras augalui visada lengviau yra pakelti, kuris pakankamai aprūpintas vitaminais bei mikroelementais. Esant neigiamai temperatūrai, ląstelių vanduo kristalizuojasi. Augalas ramybės būsenoje yra gerokai atsparesnis šalčiui, nei augantis. Kad pereitų į ramybės būseną, augalas turi sulaukti signalo, temperatūros žemėjimo iki minus kelių laipsnių, tuomet jis padidina atsparumą šalčiui. Augalai iššunta, kai būna stora sniego danga ir jie yra po ja, o temperatūra jų aplinkai būna apie nulį. Ledas taip pat yra iššūkis augalui.
Yra ir kita streso pusė. Tai karštis. Daugumai augalų tai didesnė nei 350 C temperatūra. Augalai prie sausros prisitaiko skirtingai. Vieni turi lapus su storu vaško sluoksniu, kiti mėsingus lapus, dar kitų lapai yra siūliški, siauri, susukti į vamzdelį, nes per tokius lapus yra mažiau išgarinama vandens. Dėl vandens trūkumo lėtėja augalo augimas, ypatingai jautresni jauni augalai.
Ne tik žmogui ar gyvūnui, gyvenančiam mieste tenka kasdien susidurti su oro teršalais, bet ir augalui. Pramonės įmonės, automobiliai kenkia ir augalams. Patekusios į augalo audinius, šios dujos sukelia protoplazmos, chloroplastų irimą. Dažnai jos patenka per rūgštųjį lietų. Dažniausiai tokie augalai pastebimi netoli pramonės įmonių, pakelėse, kur intensyvesnis automobilių srautas.